基於網絡編碼的數據通信技術研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董贊強 著

圖書標籤:

• 網絡編碼
• 數據通信
• 無綫通信
• 信息論
• 網絡優化
• 路由算法
• 編碼理論
• 通信網絡
• 可靠傳輸
• 資源分配

齣版社： 電子科技大學齣版社

ISBN：9787564733209

版次：1

商品編碼：12056763

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

頁數：242

正文語種：中文

內容簡介

　　《基於網絡編碼的數據通信技術研究》中內容從三個方麵研究基於網絡編碼的網絡數據通信方案：網絡編碼與現有網絡各層協議的結閤、基於數據流傳送模式控製的網絡編碼增益大化、網絡編碼方案麵臨的數據傳送時延控製與數據傳送可靠性保證，以期使網絡編碼在與現有網絡協議結閤及*小化負麵效應的條件下發揮優勢。

目錄

第1章 緒論
1．1 研究背景
1．2 相關研究及其現狀
1．3 主要研究內容
1．4 內容組織

第2章 基於網絡編碼的數據通信技術研究概述
2．1 網絡編碼的概念與定義
2．1．1 網絡編碼的理論基礎
2．1．2 網絡編碼的基本原理
2．1．3 網絡編碼構造方法及分類
2．2 數據傳送中的網絡編碼過程
2．3 網絡編碼應用於網絡數據傳送的研究
2．3．1 提高網絡吞吐量
2．3．2 提高數據傳送的可靠性
2．3．3 保證數據傳送的安全性
2．3．4 降低編解碼過程的負麵效應
2．4 基於網絡編碼的數據傳送技術研究趨勢
2．5 典型的解決方案及分析
2．5．1 綫性規劃解決方案
2．5．2 集權圖解決方案
2．6 提齣的解決方案及其創新點
2．7 小結

第3章 麵嚮網絡編碼的網絡協議結構
3．1 概述
3．2 相關研究工作及基礎
3．2．1 網絡編碼分層協議結構的研究
3．2．2 網絡編碼跨層協議結構的研究
3．3 網絡編碼在網絡各協議層中的研究
3．3．1 網絡編碼與網絡各層協議的結閤
3．3．2 實用網絡編碼方案在網絡協議層中的位置
3．4 一種基於網絡協議參數聯閤調整的網絡編碼跨層協議結構
3．4．1 跨層協議設計的必要性
3．4．2 協議結構描述
3．4．3 協議性能分析
3．4．4 基於網絡編碼跨層協議結構設計存在的問題．
3．5 小 結

第4章 基於數據速率匹配的網絡編碼優化機製
4．1 相關研究工作及基礎
4．2 網絡模型
4．3 基於數據速率匹配的網絡編碼優化機製OMNR
4．3．1 OMNR機製應用的前提條件
4．3．2 OMNR機製模型描述
4．4 OMNR機製的性能分析
4．4．1 OMNR機製的可靠性
4．4．2 OMNR機製編解碼概率分析
4．4．3 OMNR機製實現的可行性分析
4．5 OMNR機製的模擬實驗
4．5．1 實驗環境描述
4．5．2 實驗結果分析
4．6 小 結

第5章 基於時延約束的網絡編碼模型
5．1 相關研究工作及基礎
5．2 網絡編碼中數據傳送時延約束模型描述
5．3 時延約束的動態網絡編碼模型DNPDC
5．3．1 網絡數據傳送編碼時延分析
5．3．2 DNPDC模型數據傳送過程描述
5．3．3 Dnpdc模型中編碼數據窗口尺寸的動態調整．
5．4 DNPDC模型性能分析及模擬實驗
5．4．1 DNPDC模型性能分析
5．4．2 實驗分析
5．5 小結

第6章 基於數據傳送可靠性保證的網絡編碼機製
6．1 相關研究工作及基礎
6．2 網絡數據傳送可靠性問題描述
6．2．1 網絡模型描述
6．2．2 網絡錯誤狀態描述
6．2．3 接收端傳送控製的數據傳送可靠性保證策略
6．3 一種基於鄰結點協作的網絡編碼數據轉發機製CFMNC
6．3．1 機製描述
6．3．2 機製中數據傳送批次描述
6．3．3 數據轉發結點集與數據轉發概率描述
6．3．4 CFMNC機製中數據傳送轉發過程描述
6．4 實驗分析
6．4．1 實驗環境建立
6．4．2 實驗結果及分析
6．5 小結

第7章 總結與展望
7．1 工作總結
7．2 後續研究的展望

參考文獻

《智能傳感器網絡應用與優化》 內容簡介 本書深入探討瞭當前智能傳感器網絡（Smart Sensor Networks, SSN）在各個領域的廣泛應用，並著重於提升其性能、可靠性和效率的關鍵技術與優化策略。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解SSN的設計、部署、管理和應用的全過程，以及麵嚮未來挑戰的潛在解決方案。 第一章：智能傳感器網絡概述 本章首先界定瞭智能傳感器網絡的定義、基本組成部分（傳感器節點、匯聚節點、網關、管理中心）以及其與傳統傳感器網絡的區彆。重點闡述瞭智能傳感器網絡的智能化體現在哪些方麵，例如數據感知、本地處理、自主決策、協同工作等。接著，詳細介紹瞭SSN的核心技術，包括低功耗通信技術（如Zigbee、LoRa、NB-IoT）、低功耗嵌入式係統、傳感器融閤技術、分布式信號處理以及網絡管理協議。最後，展望瞭SSN在物聯網（IoT）、智慧城市、工業自動化、環境監測、醫療健康等領域的巨大應用潛力。 第二章：智能傳感器節點的硬件設計與功耗管理 硬件是SSN的基礎，本章將聚焦於智能傳感器節點的硬件設計。首先，詳細分析瞭微控製器（MCU）、傳感器模塊（如溫濕度、光照、加速度、氣體傳感器等）、通信模塊以及電源管理單元（PMU）的選擇與集成。強調瞭在資源受限的節點上實現高性能與低功耗之間的權衡。接著，深入探討瞭功耗管理技術，包括休眠模式、低功耗工作模式、動態電壓頻率調整（DVFS）、能量收集技術（如太陽能、振動能）及其在延長節點壽命方麵的作用。通過具體的案例分析，展示瞭如何通過優化硬件設計和電源管理策略，最大限度地降低節點的能耗，從而實現其長期自主運行。 第三章：智能傳感器網絡的通信協議棧與路由機製 通信是SSN實現數據傳輸和協同工作的關鍵。本章首先分析瞭適用於SSN的通信協議棧，重點介紹瞭OSI七層模型或TCP/IP模型在SSN中的適應性，以及MAC層、網絡層、傳輸層在低功耗、低帶寬環境下的優化設計。隨後，詳細闡述瞭SSN中各類路由機製的原理與特點。包括： 單跳路由： 適用於節點數量較少，能量充足的情況。 多跳路由： 重點介紹為解決SSN能量受限、節點易失效等問題而設計的路由協議。包括： 基於能量的路由（Energy-Aware Routing）： 如LEACH (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)、TEEN (Threshold-sensitive Energy Efficient Sensor Network) 等，通過聚類、輪換簇頭等方式均衡節點能量消耗。 基於地理位置的路由（Geographic Routing）： 如GEAR (Geographic and Energy Aware Routing)，利用節點的位置信息進行數據轉發，減少控製開銷。 基於QoS的路由（QoS-Aware Routing）： 考慮延遲、可靠性等服務質量要求。 擁塞控製與負載均衡： 分析SSN中可能齣現的擁塞現象，並提齣相應的擁塞控製和負載均衡策略，以保證數據的可靠傳輸。 本章通過對比分析不同路由機製的優缺點，為讀者選擇和設計適閤特定應用場景的通信策略提供指導。 第四章：傳感器數據融閤與信息提取 傳感器數據融閤是提升SSN感知精度和魯棒性的核心技術。本章深入探討瞭不同層麵的數據融閤方法。 低級融閤（數據級融閤）： 直接融閤來自同一目標的不同傳感器原始數據，例如對同一物體進行多角度測量。 中級融閤（特徵級融閤）： 提取各傳感器數據的關鍵特徵，然後融閤這些特徵，例如對圖像進行特徵提取後融閤。 高級融閤（決策級融閤）： 各傳感器獨立進行決策，然後融閤這些決策結果，以做齣最終判斷。 詳細介紹瞭常用的融閤算法，包括： 統計學方法： 如卡爾曼濾波器（Kalman Filter）及其變種（擴展卡爾曼濾波器EKF、無跡卡爾曼濾波器UKF），在處理綫性或非綫性動態係統中的狀態估計與融閤問題中錶現齣色。 機器學習方法： 如支持嚮量機（SVM）、神經網絡（NN）、深度學習（DL）在復雜非綫性係統中的數據融閤與模式識彆。 證據理論（Dempster-Shafer Theory）： 在處理不確定性信息和證據組閤時具有優勢。 模糊邏輯（Fuzzy Logic）： 適用於處理模糊和不精確的信息。 本章通過實際應用案例，展示瞭如何利用這些融閤技術，從海量、異構的傳感器數據中提取有價值的信息，提高SSN的整體感知能力。 第五章：智能傳感器網絡的網絡管理與安全 SSN的網絡管理和安全是保障其穩定運行和數據可信的關鍵。 網絡管理： 涵蓋瞭SSN的部署、配置、監控、維護和性能優化。重點介紹瞭： 拓撲管理： 如何動態地發現、維護和管理網絡拓撲。 節點管理： 遠程診斷、固件升級、參數配置等。 數據管理： 數據采集、存儲、分發和生命周期管理。 性能監控： 實時監測網絡延遲、吞吐量、能量消耗等關鍵指標，並進行性能調優。 故障檢測與恢復： 識彆節點故障、鏈路故障，並采取相應的恢復措施。 網絡安全： 鑒於SSN的廣泛應用場景，安全問題尤為突齣。本章將重點關注： 安全威脅與攻擊： 分析SSN麵臨的典型安全威脅，如竊聽、篡改、拒絕服務（DoS）攻擊、假冒節點等。 安全機製： 介紹適用於SSN的安全機製，包括： 認證與訪問控製： 確保閤法節點接入網絡，防止非法節點。 加密與完整性保護： 保護通信數據的機密性和完整性。 入侵檢測與防禦： 識彆和阻止惡意活動。 輕量級加密算法： 針對資源受限的節點設計高效的加密方案。 分布式安全管理： 在分布式環境中實現安全策略的部署和管理。 本章強調瞭在設計SSN時，必須將網絡管理和安全作為核心考量因素，構建一個高效、可靠且安全的智能傳感器網絡係統。 第六章：智能傳感器網絡的關鍵應用案例分析 本章通過多個典型的應用案例，生動地展示瞭智能傳感器網絡在不同領域的實際價值。 智慧城市： 智能交通（交通流量監測、信號燈優化）、智能安防（視頻監控、入侵檢測）、環境監測（空氣質量、噪音水平）、智能照明等。 工業物聯網（IIoT）： 工業設備狀態監測、預測性維護、生産流程優化、倉儲管理、能源效率提升等。 智慧農業： 土壤墒情監測、病蟲害預警、精準灌溉、作物生長環境監測、自動化養殖等。 智慧醫療： 遠程病人監護、可穿戴健康設備、醫療設備狀態監測、院內資産追蹤等。 環境監測： 森林火災預警、水質監測、地震監測、氣象數據采集等。 每個案例都將詳細介紹SSN在該領域的具體部署方案、采用的關鍵技術、麵臨的挑戰以及取得的成效，從而為讀者提供實踐指導和啓發。 第七章：智能傳感器網絡的未來發展趨勢 本章對智能傳感器網絡的未來發展進行展望，探討新興技術和潛在的創新方嚮。 邊緣計算與AI在SSN中的融閤： 將計算能力推嚮網絡邊緣，實現更快的響應速度和更低的帶寬需求，以及在節點端進行AI推理。 5G/6G通信技術對SSN的影響： 高帶寬、低延遲的通信能力將支持更復雜的SSN應用。 區塊鏈技術在SSN中的應用： 提升SSN數據的安全性和可信度。 自組織與自適應網絡： SSN將具備更強的自主學習和適應環境變化的能力。 人機交互與SSN的融閤： 提升用戶與SSN係統的交互體驗。 可持續性與綠色SSN： 更加注重環境友好和能源效率。 本書力求通過理論與實踐相結閤的方式，為讀者提供一個關於智能傳感器網絡技術全麵而深入的認識，激發讀者在SSN領域的進一步研究與創新。

評分☆☆☆☆☆

讀完一本關於網絡編碼的著作，心中湧起一股強烈的求知欲。雖然書名直指“基於網絡編碼的數據通信技術研究”，我卻從一個更廣闊的視角去審視它，希望能從中窺見未來通信的藍圖。我特彆關注的是，在當前信息爆炸、數據流量呈指數級增長的背景下，傳統通信方式所麵臨的瓶頸。例如，在處理海量視頻流、實時互動應用甚至是新興的VR/AR場景時，現有網絡的帶寬、延遲和可靠性是否還能滿足需求？而網絡編碼，作為一種革命性的傳輸策略，是否能提供一種更優雅、更高效的解決方案？我渴望瞭解它如何在底層協議層麵實現對數據流的優化，從而在不增加硬件投入的情況下，顯著提升網絡性能。書中對各種網絡編碼算法的深入剖析，以及它們在不同網絡拓撲和場景下的適用性，是我最為期待的。尤其是，作者是否能結閤實際的工程案例，生動地展現這些理論如何在現實世界中落地生根，解決那些睏擾通信工程師的棘手問題，這將是對本書價值的最好證明。我希望看到的是，不僅僅是技術層麵的講解，更能引發對通信行業未來發展方嚮的深度思考。

評分☆☆☆☆☆

我對網絡編碼技術的關注，很大程度上源於對其解決信息瓶頸潛力的興趣。在信息傳遞過程中，數據包的産生、傳輸、存儲和消費，每一個環節都可能成為瓶頸。我希望在這本書中看到，網絡編碼如何通過其獨特的編碼和解碼機製，從根本上改變信息傳遞的模式，從而打破這些瓶頸。例如，在分布式存儲係統中，數據冗餘的生成和恢復，是否可以利用網絡編碼來提高效率，減少存儲開銷？在內容分發網絡（CDN）中，緩存服務器之間數據的更新和同步，能否通過網絡編碼實現更快的傳播速度和更高的可靠性？我期待書中能夠深入剖析網絡編碼在這些具體應用場景下的優勢，並且提供一些關於如何量化評估其性能提升的指標和方法。如果書中能夠涵蓋一些關於網絡編碼在實際工程部署中遇到的挑戰，例如計算復雜度、時延敏感性等方麵，並給齣相應的解決方案，那麼這本書的實用價值將非常高。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的興趣，源於對網絡通信中“最後一公裏”問題的長久思考。在無綫通信、傳感器網絡，乃至物聯網的廣泛部署中，資源的有限性和不確定性總是製約著整體性能的提升。這本書中的“網絡編碼”概念，讓我聯想到一種能夠突破傳統帶寬限製、提高資源利用率的全新思路。我特彆想知道，在這些資源受限的網絡中，網絡編碼如何通過多條路徑同時傳輸和混閤編碼，實現數據的有效聚閤和分發？例如，在蜂窩網絡中，基站與用戶設備之間的多跳傳輸，或者在傳感器網絡中，數據從末端節點匯聚到網關的過程，是否可以通過引入網絡編碼，有效減少冗餘傳輸，提高整體吞吐量？我對書中對分布式網絡編碼、以及其在能效優化方麵的研究成果，抱有極大的期待。如果書中能提供一些關於如何設計適用於低功耗、低計算能力的節點的網絡編碼算法，以及這些算法在實際部署中的挑戰與解決方案，那麼這本書的價值將遠超理論研究的範疇。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對未來通信網絡架構充滿好奇的讀者，我購買這本書更多的是希望從中洞察網絡編碼在構建下一代智能通信係統中的作用。我關注的不僅僅是現有的數據通信技術，更是那些能夠驅動未來發展的新興範式。這本書名中的“研究”二字，讓我聯想到它可能在探討如何將網絡編碼與人工智能、軟件定義網絡（SDN）等前沿技術相結閤，以實現更具自適應性和智能化的通信。例如，在動態變化的雲通信環境中，網絡編碼能否與SDN控製器協同工作，根據實時網絡狀況動態調整編碼策略，以最優化的方式路由和轉發數據？或者，能否利用機器學習算法來預測網絡擁塞，並提前部署相應的網絡編碼方案，從而實現前瞻性的性能優化？我期待書中能夠對這些交叉領域的研究進行深入探討，描繪齣網絡編碼在實現智能網絡、服務質量保障（QoS）、甚至是為元宇宙等沉浸式應用提供強大支撐方麵的廣闊前景。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本關於網絡編碼的書，我首先被其前沿的選題所吸引。在信息安全日益受到重視的當下，數據傳輸的安全性與高效性同樣是不可忽視的兩個維度。我尤其好奇，網絡編碼技術除瞭提升傳輸效率，在保障數據完整性、抵禦惡意攻擊方麵又有著怎樣的潛力？例如，在點對點通信或多播環境中，如果部分數據包丟失或被篡改，網絡編碼能否通過其特有的信息冗餘和糾錯機製，實現比傳統糾錯碼更精細、更靈活的防護？書中對信息論基礎與網絡編碼理論的結閤，以及由此衍生齣的安全編碼方案，是我最為關注的焦點。我期望能從中找到答案，瞭解網絡編碼如何在保證數據傳輸速率的同時，有效增強通信的魯棒性，甚至在某些場景下，實現對數據內容的隱匿和保護。這對於構建更安全可靠的下一代通信網絡，無疑具有重要的理論和實踐意義。書中對相關安全協議和攻擊防禦策略的探討，能否提供一些新穎的思路和可行的技術框架，將是我評判其價值的重要標準。